0628低密度高强度红柱石陶粒

1、权 利 要 求 书 1.一种低密度高强度红柱石压裂支撑剂，其特征在于：由下述重量百分比的原料组成：铝矾土生料 6575%，红柱石2 20%，高岭土520%，铝酸钙水泥 18%，锰矿石粉310%。2.根据权利要求1所述的压裂支撑剂，其原料特征在于：其中铝矾土生料 70%，红柱石10%，高岭土10%，铝酸钙水泥5%，锰矿石粉5%。3、权利要求1所述的压裂支撑剂的生产方法，其特征在于：称取各原料，分别磨成细粉并过320目筛，混合搅拌均匀，加入旋转制粒机中制粒，同时加雾化水气，至混合料形成球形半成品；将球形半成品在220280下烘干1-2h，烘干后含水率在23%以下，然后在回转窑内烧制，烧制时窑头温度

2、13001400，窑尾温度280320，烧制610h后出窑，即得到所述压裂支撑剂成品。4、根据权利要求3所述压裂支撑剂的生产方法，其特征在于：所述球形半成品的粒度为18目30目。5、根据权利要求3所述压裂支撑剂的生产方法，其特征在于：所述成品出窑后，降温至30以下，过20 40目筛筛分。说 明 书 低密度高强度红柱石压裂支撑剂及其生产方法技术领域本发明涉及一种油、气井压裂工艺用的固体支撑剂，特别是涉及一种高强度红柱石压裂支撑剂及其生产方法。背景技术开发深层油、气井，提高其产量，压裂工艺被广泛采用。为确保地下深层压裂缝的有效撑开，必需选用合适的支撑剂。支撑剂可增加地层的导流能力，提高油或气的产量

3、，是压裂工艺应用好坏的一个重要因素。烧结陶粒由于强度高、圆球度好，是人们优先选择的压裂支撑剂。我国石油行业中的压裂支撑剂一般以铝矾土为主要原料，配合其他无机物料制造的压裂支撑剂较为常用。申请号为200410010272.6的专利申请公开了一种高强度陶粒支撑剂及其制备方法，其原料为：Al2O374-80 、SiO2 、Fe2O34-9 、TiO2 ，其他辅料0-3 。原料搅拌后成混合粉，经水气雾化滚动成球，经高温烧结。该产品具有较高的抗酸腐蚀性，可支撑压裂裂缝，提高产油率。但是该支撑剂承压能力较低，产品质量不稳定，不能满足现有油、气井压裂用固体支撑剂的性能要求。因此，通过技术创新提高产品的性能已

4、刻不容缓。发明内容本发明要解决的技术问题：在于提供一种低密度高强度红柱石压裂支撑剂及其生产方法。本发明的技术方案：暂略。表1：本发明主要原材料的性能要求（以重量百分比表示，%）： 成分原料Al2O3SiO2Fe2O3TiO2MnO2铝矾土生料66-755-101.3-42.5-4红柱石50-6530-401.2-71-4锰矿石粉9-1530-405-101-345-60高岭土30-4035-453-8 本发明的积极有益效果：（1）本发明精选原料，各成分配伍合理，通过加入红柱石和铝酸钙水泥，经锰矿石粉催化，使压裂支撑剂在高温下形成更多的莫来石相和部分刚玉相，大大提高了压裂支撑剂的耐压强度。本发明

5、改变了以往制造的压裂支撑剂采用低熔物做矿化剂，在高温下形成各种晶相的混合体，导致压裂支撑剂的强度较低的做法。本发明各成分作用如下：铝矾土生料：主要是使球形半成品在1300-1400的高温下其中的Al2O3和SiO2发生反应，形成大量的莫来石相与少量刚玉相，从而起到骨架支撑作用，使陶粒具有较高的耐压强度。红柱石：在高温下能稳定陶粒的体积密度和视密度，从而达到高强度的效果。高岭土：主要起粘接固化作用，提高产品的早期强度。铝酸钙水泥：主要起催化剂和助烧剂作用，一方面，铝酸钙水泥可以使铝矾土生料在高温下形成莫来石的固溶体；另一方面，铝矾土生料在较低温度下形成刚玉相和莫来石相，使铝矾土生料烧结更充分。锰

6、矿石粉：主要起催化剂和着色剂作用，MnO2在高温下可以进入莫来石晶格内形成固溶体，部分形成玻璃相，降低了莫来石相的生成温度。（2）本发明产品在压力52MPa和69MPa下的破碎率分别低于4.8%、6.9%，其强度高于其它同类产品，表面光洁度较高，有效提高了产品质量，降低了石油压裂成本。（3）本发明所需原料较少，并且原料易得，生产工艺简化，投资少，成本低，易于推广实施。四、具体实施方式：实例1：高强度红柱石压裂支撑剂及其生产方法 原料要求和配比见表1、2，以重量百分比计，即铝矾土生料70%、红柱石10%、高岭土10 %、铝酸钙水泥5%、锰矿石粉5%。原料性能要求见技术方案部分。生产方法：称取各原

7、料，分别磨成细粉，过320目筛，过筛率要求大于98.5%，将原料混合搅拌均匀，在制粒机单向匀速转动下，混合料连续均匀加入制粒机，同时加雾化水气，至混合料形成大小不一的圆粒；过18 30目筛，要求过筛率大于80%以上，然后再转动10-15分钟，过18 30目筛后得到半成品；将半成品在烘干机内烘干筛分，传送至回转窑内烧制，按窑体每转一圈46分钟的转速转动，窑头温度13001400，窑尾温度280320，烧制610h后出窑；经活水喷淋式滚动冷却窑冷却10-25分钟，降温至30以下，过2040目筛后得到成品。实例2：原料要求和配比见表1、2，生产方法和实施例1基本相同，不同之处在于：将半成品在回转窑中

8、烧制时，窑头温度13201360，窑尾温度310320，烧制6h后出窑，得到成品。实例3：原料组成见表2，生产方法和实施例1基本相同，不同之处在于：将半成品在回转窑中烧制时，窑头温度13801400，窑尾温度300310，烧制7h后出窑。实例4：原料要求和配比见表1、2，生产方法和实施例1基本相同，不同之处在于：将半成品在回转窑中烧制时，窑头温度13201360，窑尾温度290300，烧制10h后出窑。实例58：原料要求和配比见表1、2，生产方法同实施例1。 实例原 料例1例2例3例4例5例6例7例8铝矾土生料7065687274696666红柱石102015254184高岭土10513812

9、18620铝酸盐水泥53184527锰矿石粉573105483表2：实例的原料组成 表3：实例中产品的性能指标实例性能例1例2例3例4例5例6例7例8体积密度1.441.401.431.501.521.561.551.48视密度 2.782.762.792.832.842.852.802.83圆度0.90.90.90.850.90.90.850.9球度0.90.90.90.850.90.90.850.9浊度FTU36.338.637.238.535.536.438.435.5酸溶解度6.86.67.66.87.07.67.86.5破碎率52MPa4.34.003.803.63.54.64.24.569MPa6.86.46.05.85.626.95.96.9表